Сверхяркая сверхновая – первая в своём роде

Сверхяркая сверхновая произошла в соседней карликовой галактике, это распространённый, но мало изученный вид галактик, а необычная сверхновая может стать первой из множества подобных объектов, которые предстоит открыть в скором будущем.

SN 2007bi была обнаружена в 2007 в рамках международной программы Фабрика близких сверхновых (The Nearby Supernova Factory) на базе Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли Министерства энергетики США. Учёные из Калифорнийского университета в Беркли обратили внимание на необычный спектр сверхновой и впоследствии получили более детальный спектр. На протяжении следующих полутора лет учёные из Беркли принимали участие в совместном исследовании под руководством Авишай Гал-Йам (Avishay Gal-Yam) из израильского Научного института им. Вайзманна, чтобы собрать и проанализировать больше данных по мере того, как сверхновая медленно угасала.

Анализ показал, что звезда-предшественник сверхновой должна была быть гигантской звездой весом как минимум в 200 раз больше Солнца и первоначально содержала несколько элементов помимо водорода и гелия – как самые первые звёзды в ранней Вселенной.

На этой схематической иллюстрации вещества, выбрасываемого из SN 2007bi, радиоактивное никелевое ядро (белое) распадается до кобальта, испуская гамма-лучи и позитроны, которые возмущают окружающие слои (отмеченные жёлтым), богатые тяжёлыми элементами такими, как железо. Внешние слои (тёмный контур) состоят из более лёгки элементов, таких как кислород и углерод, где должен находиться гелий, который остаётся неосвещённым и не относится к видимому спектру. (Изображение: : Image courtesy of DOE/Lawrence Berkeley National Laboratory)

Так как вес одного только ядра составлял 100 солнечных масс, здесь, возможно, имеет место феномен под названием парная нестабильность, считает астрофизик Питер Нугент. Член SNfactory, Нугент соруководитель Центра вычислительной космологии (C3), совместного проекта отделения физики Лаборатории Беркли и Научно-исследовательского вычислительного отдела (CRD), где Нугент является научным сотрудником. В экстремально раскалённом центре звезды энергетические гамма-лучи создавали пары электронов и позитронов, которые выпускали давление, удерживавшее ядро от разрушения.

SN 2007bi – это взрыв невероятно массивной звезды, утверждает Алекс Филиппенко, профессор отделения астрономии в Калифорнийском университете Беркли, чья исследовательская группа помогла получить, проанализировать и интерпретировать данные. Но вместо того, чтобы превратиться в чёрную дыру, как большинство других тяжёлых звёзд, её ядро подверглось неуправляемому разгону мощности, который разорвал её в клочья. Такой тип поведения был предсказан теоретиками несколько десятилетий назад , но никогда не наблюдался до сих пор.

SN 2007bi – первое подтверждённое наблюдение сверхновой с феноменом парной нестабильности. Исследователи описывают результаты своей работы в журнале Nature за 3 декабря.